深海重力锚在黏土中承载性能的模型试验

确定重力锚在黏土中的水平承载力对海洋平台重力锚锚固基础的设计具有重要意义.基于模型试验确定不同类型带有复杂剪力键的重力锚在不同黏土中的水平承载力,通过建立重力锚承载力的锚-土相互作用有限元模型,验证有限元方法的可行性.进而探究重力锚在黏土中拉动时土体的破坏形式,分析不同类型重力锚在黏土中的适应性.试验结果表明,在重力锚运动时土体的破坏形式主要有整体的滑动破坏和局部的剪切破坏,破坏的位置不局限于土体与锚接触的土层,在深度和宽度方向都有一定的延伸;土质内摩擦角对重力锚承载力影响较大,增大近1倍的内摩擦角可使重力锚的承载力增幅超过100％.     

饱和软黏土中吸力锚的承载能力数值分析*

利用大型通用有限元软件ABAQUS,基于总应力分析法,建立了饱和软黏土中吸力锚的三维有限元数值模型,通过与物理模型试验对比,验证了数值模型的正确性.计算分析了吸力锚的水平承载力特性及其破坏模式、最优系缆深度上的倾斜承载力包络图.通过对有限元结果进行拟合分析,提出了吸力锚承载能力的简化计算公式,公式中考虑了长径比、加载角度和土体不排水抗剪强度的影响.     

东非某离岸式码头桩基承载力研究

东非某离岸式码头采用桩基结构,地质表层为较厚的软黏土,底层为风化泥岩,沉桩过程中桩尖无法贯入中风化泥岩层,桩基抗拔承载力存在风险。通过分析沉桩记录以及静载和动测试验,调整停锤标准,保证了后续施工的桩基满足承载力要求,并以试验方法研究强风化泥岩层的承载力。本工程在沉桩终锤要求和桩基承载力分析的经验上可供类似工程借鉴。     

深厚黏土层中打入钢管桩抗压与抗拔承载特性研究

以湛江中科合资广东炼化一体化项目码头项目为工程背景,对深厚黏土层中2根钢管桩进行了竖向抗压、抗拔静载试验,并对试验过程中试桩的轴向反力系数和分层侧摩阻力进行了测试,分析了湛江地区深厚黏土层中对钢管桩的抗压抗拔承载力性状及桩侧阻力发挥特性。     

负压锚抗拔失效形式和极限抗拔力计算方法

回顾了负压锚的发展和使用,并简略地介绍了它的基本工作原理和优点,总结了负压锚在粘土和沙土中的上拔失效形式和相应的极限上拔力计算方法.     

高桩码头工程锚岩桩施工

从钢管桩沉放、搭设钻孔平台、钢管桩内成孔、导向架安装、锚孔成孔、下锚杆、锚孔内注浆和锚杆试验等方面,详细介绍水上斜孔锚岩桩施工的各道工序和质量控制,既节约了材料,又大幅度缩短了施工工期,锚杆抗拔力亦达到了预期的计算承载力,为其他类似工程提供了借鉴.     

基于提升线导鱼雷捕获概率的导引方法优化研究

在现代的海战中,线导鱼雷是潜艇攻远距离击水面舰船的主要武器之一,潜艇发射线导鱼雷攻击水面舰船的过程中,潜艇鱼雷攻击的成败完全取决于艇上武器系统能否有效地对鱼雷实施导引鱼雷。论文着重对前置点导引法的原理和模型进行研究,并对模型参数进行优化。采用模拟仿真方法,对线导+声自导鱼雷捕获水面舰船的概率进行了仿真分析。仿真结果表明,在设定的仿真条件下,使用前置点优化法导引鱼雷攻击目标的捕获概率高于使用前置点和修正方位法导引鱼雷攻击目标的捕获概率,确实达到了提升鱼雷捕获概率的效果。     

负压锚抗拔失效形式和极限抗拔力计算方法

回顾了负压锚的发展和使用，并简略地介绍了它的基本工作原理和优点，总结了负压锚在粘土和沙土中的上拔失效形式和相应的极限上拔力计算方法。     

海上风电大直径超长桩侧阻力抗拔折减系数试验研究

海上风电群桩基础中的单桩需能承受较大的上拔荷载。抗拔承载力往往是决定桩长的控制因素。针对海上风电大直径超长桩的侧阻力抗拔折减系数(抗拔侧阻力/抗压侧阻力)开展研究,通过静载荷试验的方法获得试验桩各土层的抗压侧阻力和抗拔侧阻力实测值,进而得到侧阻力抗拔折减系数,并将其与现行规范推荐值进行对比,验证规范的合理性。研究结果显示,各土层的侧阻力抗拔折减系数几乎都小于规范推荐值。因此,采用规范推荐的侧阻力抗拔折减系数计算大直径超长桩抗拔承载力可能会得到偏危险的结果。     

吸力锚的模型实验与土层冲刷有限元分析

选择不同尺寸吸力锚,在位移控制模式下进行多向吸力锚承载力模型试验,分析加载方向、长径比对其破坏模式以及极限承载力的影响。结果表明,随着吸力锚受荷角的增大,极限承载力在减小;当吸力锚的受荷角、贯入深度相同时,长径比越小,则极限承载力越大。利用ABAQUS创建吸力锚仿真模型。探究吸力锚周边土体冲刷程度对其承载力的影响。结果表明,随着土层冲刷深度的增加,吸力锚剩余承载力逐渐减小。     

囊式扩体锚索在软土地区应用试验研究

锚索在软土地区的承载力具有很大的不确定性,大部分规范均规定锚索的锚固段不宜设置于软土中,限制了锚索在软土地层中的应用。通过对囊式扩体锚索进行现场抗拔极限承载力试验,获得锚索的荷载-位移曲线,并比较了不同直径的囊体对锚索极限抗拔承载力的影响。试验结果表明:囊式扩体锚索在软土中具有较好的力学特性;囊体直径越大,锚索极限抗拔承载力越高;并根据试验结果对锚索的工程设计参数提出参考值。试验研究结果对囊式扩体锚索在软土地区的推广应用具有指导意义。     

霍尔锚与斯贝克锚在黏土中的落锚深度模型试验

为更好地分析船舶应急抛锚贯入深度,结合实际河床的工程地质资料,开展模型试验研究。试验共进行22组,分别考虑霍尔锚、斯贝克锚在黏土中的贯入深度,并分析土体强度、抛锚速度、水平速度等影响因素。试验结果表明:锚的贯入深度随贯入速度的增加而增加、随土体强度的增大而减小;在相同贯入速度和土体强度条件下,霍尔锚的贯入深度大于斯贝克锚的贯入深度;抛锚初始水平速度会使锚在水平方向上移动一定的距离,但对锚的竖直贯入深度影响较小。根据试验结果拟合了可用于本工程条件下霍尔锚和斯贝克锚贯入深度与锚的总能量间的经验公式。通过对比,计算结果与试验结果吻合度较好。     

鱼雷变速对潜艇防御鱼雷时间影响分析

论文针对鱼雷变速引起的噪声变化进行分析,得到鱼雷速度与噪声之间的关系;目标潜艇通过探测鱼雷噪声对鱼雷进行定位,鱼雷噪声在一定速度下,得到相对目标潜艇的最远探测距离,论文对鱼雷速度与最远探测距离和潜艇反应时间进行了分析,并得到仿真结果.论文的分析方法对鱼雷变速过程有一定的指导意义.     

基于避碰声呐的远程鱼雷水下自主障碍规避算法研究

伴随着航程可达上千千米的远程鱼雷的出现,对鱼雷远程航渡过程中自主规避可能出现的障碍物提出新要求。本文以某型远程鱼雷为背景,基于模糊控制方法,提出一种基于避碰声呐的远程鱼雷自主避障算法,提出规避障碍物的规划,并通过计算模拟避碰声呐探测信息,在仿真平台上对该算法进验证,结果表明运用该算法远程鱼雷能利用自身携带的前视避碰声呐探测到障碍物,并通过障碍规避算法控制鱼雷航行规避障碍物时,本文提出的障碍规避算法可以引导鱼雷规避障碍物,到达设定的目标点。     

尾流自导鱼雷射击诸元解算模型优化研究

通过对舰船尾流和尾流自导鱼雷导引机制的研究,讨论了尾流自导鱼雷射击瞄点选择的依据和方法.分析原有模型的不足,建立了新的尾流自导鱼雷攻击解算模型.新模型修正了原有模型因简化和近似而造成的误差,使计算结果更加精确,并首次采用迭代的方法进行求解,通过实例验证了模型及解算方法的正确性.该成果对提高尾流自导鱼雷的作战使用效能,具有十分重要的指导意义.     

水面舰艇规避线导鱼雷策略

对潜射线导鱼雷的防御是水面舰艇面临的最大难题之一.本文首先指出现有防御策略研究中存在的认识误区,归纳出线导鱼雷的制导规律;其次分别针对线导导引状态和自导追踪状态的鱼雷防御进行了系统分析,得到了水面舰艇应将鱼雷置于舰尾180°舷角高速脱离的规避机动策略;最后分析了规避策略的可行性和最优性,并指出了在具体实施过程中应该注意的一些问题.研究结果对于提高水面舰艇的生存能力具有重要意义.     

基于避碰声呐的远程鱼雷水下自主障碍规避算法研究

伴随着航程可达上千千米的远程鱼雷的出现,对鱼雷远程航渡过程中自主规避可能出现的障碍物提出新要求。本文以某型远程鱼雷为背景,基于模糊控制方法,提出一种基于避碰声呐的远程鱼雷自主避障算法,提出规避障碍物的规划,并通过计算模拟避碰声呐探测信息,在仿真平台上对该算法进验证,结果表明运用该算法远程鱼雷能利用自身携带的前视避碰声呐探测到障碍物,并通过障碍规避算法控制鱼雷航行规避障碍物时,本文提出的障碍规避算法可以引导鱼雷规避障碍物,到达设定的目标点。     

非均质饱和黏土中平板锚基础的抗拉力

平板锚是新近出现的一种系泊深海浮式结构的基础形式.它兼具定位准确、施工时间短、对环境破坏小及经济性好等优点,随着海上油气开采逐步转向深海,已经引起国外海洋工程界的广泛关注.对大型有限元软件ABAQuS进行二次开发.研究圆形平板锚在非均质饱和黏土海床地基中的抗拉力,均质黏土条件下所得极限抗拉力系数与现有成果一致.在此基础上进行大量变动参数分析,探讨海床地基不排水抗剪强度随深度线性增加对抗拉力的影响,得出一些规律性认识,以期为工程设计提供参考.     

海洋工程桩-桶基础设计及颗粒流数值模拟

提出了新型的桩 桶基础的设计概念,并进行了上拔荷载作用下的数值模拟试验。桩 桶基础是桩和桶的结合,结合了桩基础、桶基础在海洋工程中体现的各自优势。通过颗粒流理论和PFC2D程序,应用细观力学的方法对上拔荷载作用下的桩 桶基础进行了模拟试验,研究了桩 桶基础在客观存在上拔荷载过程中土颗粒的分布及变化、土颗粒的位移与变化,基础的上拔位移与时步关系,土体受上拔荷载影响区域的范围及其变化。根据土颗粒的分布、颗粒的结构、颗粒的位移及其变化,基础位移与时步曲线的凸、凹变化表明了土体的稳定与破坏,判定了基础上拔时的土中滑动破坏面为锥体,综合确定了极限上拔承载力,对基础受荷过程中土颗粒细观结构变化,针对颗粒流仿真试样的细观力学特征与宏观力学响应进行了初步研究并揭示了一些规律。     

鱼雷斜入水过程非定常运动仿真研究

针对鱼雷反潜时复杂的入水过程,采用FEM/SPH耦合方法,对鱼雷入水过程进行了仿真,研究了鱼雷入水过程中的冲击加速度和入水初始段鱼雷姿态的变化。仿真过程中发现了"忽扑"现象对鱼雷入水后非定常运动的重要影响。通过分析试验数据,完善仿真模型,模拟了"低压力"引起的鱼雷入水后的"忽扑"现象,仿真分析了鱼雷真实的入水非定常运动过程。结果可为鱼雷入水弹道设计和结构承载能力设计提供一定的依据。